古代有袋动物剑齿虎的牙齿非常大,它的眼睛都从头上伸出来了
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黑袋剑鱼挑战了我们对捕食者眼睛位置的认知。图片来源:© Jorge Blanco
一种有袋类剑齿虎曾漫游于南美洲丛林,直至 300 万年前灭绝。黑剑鱼是 Sparassondonta 的一员,Sparassondonta 是一类与当今有袋动物有亲缘关系的哺乳动物食肉动物。这种动物体重估计有 100 公斤(220 磅),除了一个关键特征有偏差外,它具备成功伏击捕食者的所有特征。袋剑鱼? 眼睛位于头部的侧面,很像猎物,比如牛或羚羊,而不是像典型的顶级捕食者那样朝前。
眼睛的位置是所有物种生存的关键适应性。牛和其他猎物动物的眼窝或眼眶通常位于头部的侧面,这为它们提供了广阔的视野,使它们能够发现任何有袋动物可能会偷偷靠近它们。相比之下,大多数捕食者的眼睛朝前,眼窝朝同一个方向,这样就能形成立体视觉。这种适应性可以帮助捕食者在猛扑之前判断与猎物的距离。
袋剑鱼然而,它却打破了这一趋势,被认为是一种大型捕食者,同时又拥有猎物般的眼睛位置?现在,科学家们认为他们已经找到了其中的原因。袋剑鱼据信,该恐龙的饮食中至少有 70% 是肉类,这表明它是一种成功的伏击捕食者。但由于眼窝位于头骨侧面的特殊位置,因此重叠部分不够,无法将其视觉整合成 3D 图像。
对于掠食性动物来说,眼睛为何处于如此不寻常的位置,答案也在于头骨。简而言之,袋剑鱼有永远不会停止生长。与啮齿动物不同,它的牙齿会不断生长,但会因啃咬行为而磨损,而根部袋剑鱼犬齿继续在头骨顶部生长。这些犬齿非常大,占据了头骨的大部分空间,这意味着眼睛的位置被迫向侧面移动。
你不能理解颅骨组织袋剑鱼没有首先面对那些巨大的犬齿,? 主要作者、博士生夏琳·盖拉德 (Charlene Gaillard) 说道。 阿根廷尼沃学、冰川学和环境科学研究所 (INAGLIA) 的学生陈述。“它们不只是很大,而且还在不断生长……这带来了一些后果,其中之一就是脸部前方没有空间容纳通常的食肉动物眼眶。”
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袋剑龙头骨的重建图显示了其巨大的犬齿和眼窝位置。图片来源:© Jorge Blanco
通过使用 CT 扫描和 3D 重建,该团队进行了比较袋剑龙与其他食肉动物和哺乳动物的眼睛位置相同。典型的轨道收敛度约为 65 度,但袋剑鱼其轨道汇聚值被认为仅为 35 度。
尽管如此,研究人员认为,眼睛在眼窝内向前突出,因此眼眶会聚值增加了一倍以上。他们还认为,眼球直径在袋剑鱼与其他后兽类相比,进一步得到了补偿。
“袋剑龙能够通过将眼眶稍微伸出并几乎垂直地定向来弥补眼睛位于头部一侧的缺陷,从而尽可能增加视野重叠,”共同作者、INAGLIA 研究员、阿根廷科学研究机构 CONICET 研究员 Analia M. Forasiepi 说道。“尽管它的眼眶位置不利于 3D 视觉,但它可以实现大约 70% 的视野重叠 - 显然,这足以使其成为成功的主动捕食者。”
尽管古代剑齿虎的形态奇特,但直到大约 300 万年前,该物种仍然作为伏击捕食者成功生存下来。
福拉西皮总结道:“我们可能认为它是一种异常现象,因为它不符合我们预先设定的正常哺乳动物食肉动物的外观,但进化有自己的规则。”
该研究发表于通讯生物学。